目前，低溫液體液位的測(cè)量方法有很多種，各有其優(yōu)缺點(diǎn)，但是如何在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)容器內(nèi)的介質(zhì)、工作壓力和溫度，結(jié)合實(shí)際情況合理選擇液位測(cè)量方法或組合卻是一個(gè)考驗(yàn)技術(shù)人員的事情。磷酸儲(chǔ)罐液位計(jì)就是其中使用*為廣泛的一種類(lèi)型。低溫液體液位測(cè)量的方法多種多樣，以達(dá)到既安全又經(jīng)濟(jì)的目的。其中由于磷酸儲(chǔ)罐液位計(jì)(又名磁浮子液位計(jì))結(jié)構(gòu)密封性可靠，觀察清晰明了，已在部分市場(chǎng)上得到了應(yīng)用。但在低溫液體所要求的工況下，這些儀表還有待進(jìn)一步的完善。本文介紹的就是通過(guò)技術(shù)改進(jìn)后的夾套式真空磷酸儲(chǔ)罐液位計(jì)，其中的真空保溫層對(duì)低溫液位計(jì)測(cè)量筒和上下平衡管進(jìn)行保溫，可有效地消除液位計(jì)結(jié)冰現(xiàn)象。

一、普通磷酸儲(chǔ)罐液位計(jì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1．1工作原理及用途拉1
磷酸儲(chǔ)罐液位計(jì)是以磁性浮子為感應(yīng)元件，并通過(guò)磁性浮子與顯示色條中磁性體的耦合作用，反映被測(cè)液位或界面的測(cè)量?jī)x表。磷酸儲(chǔ)罐液位計(jì)和被測(cè)容器形成連通器，保證被測(cè)量容器與測(cè)量管體間的液位相等。當(dāng)液位計(jì)測(cè)量管中的浮子隨被測(cè)液位變化時(shí)，浮子中的磁性體與顯示條上顯示色標(biāo)中的磁性體作用，使其翻轉(zhuǎn)，紅色(或者綠色)表示有液，白色(或者紅色)表示無(wú)液，以達(dá)到準(zhǔn)確顯示液位的目的。
就地顯示磷酸儲(chǔ)罐液位計(jì)具有顯示直觀醒目、無(wú)需電源、安裝方便可靠、維護(hù)量小、維修費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)，是玻璃管、玻璃板液位計(jì)的升級(jí)換代產(chǎn)品，可廣泛應(yīng)用于石油、化工、電站、制藥、冶金、船舶工業(yè)、杉污水處理等行業(yè)的罐、槽、箱等容器的液位觀察監(jiān)測(cè)。
根據(jù)工程實(shí)際需要，配合遠(yuǎn)方傳輸設(shè)施，磷酸儲(chǔ)罐液位計(jì)不僅可以就地顯示液位，也可在主控室通過(guò)計(jì)算機(jī)或者數(shù)字顯示儀表來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程觀測(cè)。根據(jù)工業(yè)過(guò)程控制的需要，對(duì)液位報(bào)警或進(jìn)行控制。
1．2結(jié)構(gòu)
圖1為普通磷酸儲(chǔ)罐液位計(jì)結(jié)構(gòu)示意。與液體容器連通的一個(gè)測(cè)量筒，置于測(cè)量筒中的磁浮子，以及固定在測(cè)量筒外由多個(gè)翻板或翻柱組成的液位顯示器。其中，翻板或翻柱上安裝有磁性材料，磁浮子在測(cè)量筒中隨液位的高低上下浮動(dòng)，與磁浮子位于相同高度的翻板或翻柱由于兩個(gè)

圖l普通磷酸儲(chǔ)罐液位計(jì)結(jié)構(gòu)
1測(cè)量筒；2外部顯示器；3磁性色標(biāo)板；4標(biāo)尺；5磁浮子；6法蘭：7法蘭堵盞；8排液閥門(mén)；9磁式液位開(kāi)關(guān)組；10緊固夾；11平衡連通管；12磁濾清裝置元件上磁性材料的作用而發(fā)生翻轉(zhuǎn)。翻板或翻柱上涂有兩種視覺(jué)區(qū)分較大的顏色，觀看液位顯示器中翻板或翻柱的顏色分界線(xiàn)就可知容器中液位的情況。測(cè)量筒垂直方向的上下兩端安裝有閥門(mén)，其中上閥門(mén)用于平衡氣壓，下閥門(mén)用于放走殘留液體。
1．3磷酸儲(chǔ)罐液位計(jì)在低溫液體環(huán)境使用中的問(wèn)題
當(dāng)此液位計(jì)用于部分特殊用途時(shí)，上述結(jié)構(gòu)將出現(xiàn)問(wèn)題。例如當(dāng)容器中儲(chǔ)裝的是被壓縮和液化了的氣體或其它低溫液體時(shí)，由于容器內(nèi)液體溫度非常低，導(dǎo)致液位計(jì)的測(cè)量筒與低溫壓力容器連接的上下平衡連通管的溫度也非常之低。在此情況下，測(cè)量筒中的低溫液體將使外部的空氣冷凝，致使測(cè)量筒的外部*易凝結(jié)大量的冰塊，尤其嚴(yán)重的是液位計(jì)上的顯示器也會(huì)結(jié)冰，而這些冰體卡澀了顯示器翻板，使其無(wú)法正常顯示其應(yīng)有的色標(biāo)，失去了液位計(jì)應(yīng)有的功能。
二、改進(jìn)磷酸儲(chǔ)罐液位計(jì)的結(jié)構(gòu)
2．1真空保溫原理
根據(jù)溫度傳播的3種途徑：傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射?；诙磐咴?，在兩個(gè)溫度不等的環(huán)境中間用一真空層來(lái)隔離將阻斷上述溫度傳播，使得各自的溫度對(duì)另一個(gè)環(huán)境溫度不發(fā)生影響。傳導(dǎo)和對(duì)流均需要傳熱介質(zhì)。由于真空中無(wú)介質(zhì)(工程上不可能絕對(duì)真空)阻止了傳導(dǎo)和對(duì)流的發(fā)生，因此可保溫或者保冷(但仍有輻射傳熱，如真空的暖瓶?jī)?nèi)壁涂水銀就是為了阻止輻射傳熱)?；诖宋锢砀拍?，技術(shù)人員改進(jìn)了液位計(jì)的結(jié)構(gòu)。
2．2 改進(jìn)的雙層保冷磷酸儲(chǔ)罐液位計(jì)
在原有的液位計(jì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，在測(cè)量筒外增加一真空保溫層。由于測(cè)量筒中的液體跟容器中的液體是相同的，故測(cè)量筒外的真空保溫層阻隔了測(cè)量筒內(nèi)的低溫液體與外界空氣的溫度影響。實(shí)踐證明。此項(xiàng)改進(jìn)確實(shí)起到了良好的隔溫作用。但此結(jié)構(gòu)在實(shí)際裝置運(yùn)行中，平衡連通管周?chē)鷷?huì)凝結(jié)出大量冰塊。通過(guò)分析，由于測(cè)量筒與容器間是通過(guò)上下兩根平衡管相連接的，在液位計(jì)可正常指示時(shí)，下平衡管中始終充滿(mǎn)低溫液體。因在測(cè)量筒外增加的真空保溫層不能阻隔平衡管與外界的直接接觸，故在平衡管四周還是會(huì)出現(xiàn)大量的冰塊。
基于上述情況，再次改進(jìn)了結(jié)構(gòu)一即在平衡連通管外也增加一真空保溫層。具體實(shí)施方案見(jiàn)圖2。

圖2加真空保溫層的磷酸儲(chǔ)罐液位計(jì)結(jié)構(gòu)示意1測(cè)量筒外增加的外管；2測(cè)量簡(jiǎn)(耐壓管)；3法蘭；4下排污閥門(mén)；5密封墊；6平衡管外制作的外管；7平衡連通管；8真空保冷層；9與容器連接的法蘭；10上排污閥門(mén)
在原有的液位計(jì)管體結(jié)構(gòu)上在測(cè)量筒外增加一個(gè)外管，同時(shí)在平衡管外制作一個(gè)外管。將外管1和外管6分別與測(cè)量筒2和平衡管7中間的空間抽成真空作為真空保溫層8。上排污閥用于排出殘留氣體并平衡氣壓，且溫度相對(duì)較高，所以所用閥門(mén)的手柄較短尺寸也較小。直接用一個(gè)金屬導(dǎo)管連接測(cè)量筒和上排污閥門(mén)，此處測(cè)量筒與外界可通過(guò)導(dǎo)管和閥門(mén)與外界發(fā)生熱量的傳導(dǎo)，但由于接觸面積小，且導(dǎo)管要經(jīng)過(guò)中間的真空保溫層，所以低溫傳遞不明顯，不會(huì)出現(xiàn)上排污閥門(mén)處產(chǎn)生冷凝結(jié)冰的情況；下排污閥門(mén)用于排放殘留液體，所接觸液體的溫度較低，所以采用閥門(mén)的手柄較長(zhǎng)尺寸也較大。用法蘭3連接下排污閥門(mén)4和測(cè)量筒，由于法蘭與測(cè)量筒的低溫液體接觸面積比較大，熱量的傳導(dǎo)將很多，且法蘭與金屬筒體相連接，連接的密封可靠性不能保證，長(zhǎng)期使用液體可能從法蘭的連接處滲出，所以在法蘭的連接處和測(cè)量筒的底部加裝了一個(gè)“T”形的聚四氟乙烯材料的密封墊5，避免了低溫液體與法蘭的直
三、使用效果比較
圖3、圖4為未全部保冷和全面真空保冷液位計(jì)使用效果。
從圖3和圖4可見(jiàn)，平衡連通管無(wú)真空保溫層的液位計(jì)，有冷凝冰塊出現(xiàn)。加了之后，冷凝冰塊全部消失。

四、 實(shí)際使用情況
上海賽科石油化工有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)賽科)乙烯裝置共有約30臺(tái)低溫磷酸儲(chǔ)罐液位計(jì)，*低設(shè)計(jì)溫度達(dá)一171℃。原先采用的是普通結(jié)構(gòu)的磷酸儲(chǔ)罐液位計(jì)，在投用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，雖然液位計(jì)的平衡連通管、測(cè)量筒處有冷保溫層，但外部顯示器、磁性色標(biāo)板、標(biāo)尺處還結(jié)有厚厚的冰塊，無(wú)法辨認(rèn)出測(cè)量筒內(nèi)浮子的真實(shí)位置。
從2006年2月始，賽科逐步將普通磷酸儲(chǔ)罐液位計(jì)更換為真空雙層保冷的磷酸儲(chǔ)罐液位計(jì)，所視部位無(wú)任何結(jié)冰跡象，并無(wú)需冷保溫，實(shí)際液位指示準(zhǔn)確、清晰，反應(yīng)靈敏，使用壽命長(zhǎng)，無(wú)需維護(hù)。在2009年5月賽科乙烯裝置改擴(kuò)建項(xiàng)目中，新增了18臺(tái)低溫磷酸儲(chǔ)罐液位計(jì)，實(shí)際使用情況良好。
五、本文總結(jié)
用真空保溫層對(duì)低溫液位計(jì)測(cè)量筒和上下平衡管進(jìn)行保溫，可有效地消除液位計(jì)結(jié)冰現(xiàn)象。低溫液體液位測(cè)量的方法多種多樣，但在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)容器內(nèi)的介質(zhì)、工作壓力和溫度，結(jié)合實(shí)際情況合理選擇液位測(cè)量方法或組合，以達(dá)到既安全又經(jīng)濟(jì)的目的。